Спиртом по мозгам

Галина Костина. «Эксперт» №46(492), 5 декабря 2005

Простенькая молекула этанола вызывает в организме такой фейерверк реакций, что полностью изучить их пока не представляется возможным. Но ученые продолжают поиск средств, которые не дадут выпивающему стать алкоголиком
Доктор: Пить вам вредно, Лев Исакыч.
Гуревич: Будто я этого не понимаю. Говорить мне это сейчас — все равно, положим, что сказать венецианскому мавру, только что потрясенному содеянным, — сказать, что сдавление дыхательного горла и трахеи может вызвать паралич дыхательного центра вследствие асфикции.
В. Ерофеев. Вальпургиева ночь, или Шаги Командора

Ученые утверждают, что удовольствие от алкоголя неестественно. В общенациональной дискуссии этот тезис, вероятно, подвергся бы осмеянию. Но исследователи беспристрастны: они отследили, что алкоголь будто срезает путь к центру удовольствия в нашем мозге. У «естественного» удовольствия, например от музыки, хорошо проделанной работы или секса, путь длиннее — через сложную систему сдержек и противовесов, оценивающую информацию и дозирующую поощрение. А алкоголь просто по-хамски вламывается в этот центр. Получается как в беспроигрышной лотерее — крупный выигрыш ни за что.

Подопытная крыса, научившаяся нажимать на нужную педальку с тем, чтобы вживленный в ее мозг электрод действовал на центр удовольствия, будет молотить по ней, пока не свалится от усталости. Поскольку электростимуляция мозга среди homo sapiens пока широко не распространена, мы добиваемся примерно того же эффекта с помощью биохимических реакций.

Писать чистым этанолом

Историческая публика затрудняется с ответом, когда человек пристрастился к алкоголю. Ясно, что давно: съел перебродившие фрукты и почувствовал необыкновенную приятность в членах и легкость в голове. «Ergo bibamus», — сказал позже какой-то римлянин, так и вошло в привычку.

Несмотря на то, что ученые считают путь алкоголя к центру удовольствия более коротким, чем при естественных удовольствиях, его описание не для слабонервных. «Чтобы нарисовать схему воздействия алкоголя на организм, пришлось бы взять лист размером с большой стол и весь его исчеркать значками и стрелочками, — говорит руководитель кафедры токсикологии Института повышения квалификации Российского медико-биологического агентства Минздрава РФ Игорь Никифоров. — Причем для разных стадий подпития или болезни нужно будет рисовать разные схемы».

Что происходит, когда человек опрокидывает рюмочку? Если наблюдать, так сказать, снаружи, то мы увидим человека более веселого, порывистого и дерзновенного. За это, собственно, спиртное и любят. Ученые не отрицают: небольшая стимуляция нейронов усиливает психическую деятельность, в том числе мышление. Алкоголь может повысить аналитические способности. Чересчур застенчивым — помочь в общении. Охотникам — глаз «повострить». А стрелки-спортсмены уверяют, что раньше они вполне легально пользовались специальным устройством — в кармане у них была резиновая груша с коньяком, от которой по трубочке коньяк мог поступать через специальный сосочек в рот. Чуть нажал грушу, хлебнул глоток, и этанол, воздействуя на центр точности движений, снимал естественный тремор с рук. Бац — и в десятку. В общем, есть все же у алкоголя положительные качества. Не много, но есть. Он еще, к примеру, борется с холестериновыми бляшками в сосудах. Во всяком случае, патологоанатомы, вскрывая трупы алкоголиков, обычно поражаются чистоте их сосудов.

Перечисляя немногочисленные достоинства алкоголя, Андрей Каменский задумывается, что бы еще отметить: «Да, пожалуй, и все. Но говорить о них имеет смысл, если знать меру». Что есть мера — тоже вопрос. У нас сравнительно безопасной считается доза 40 граммов чистого этанола в день, или 100 граммов водки. В США считается умеренным потребление примерно 85 граммов крепких спиртных напитков для мужчин, вдвое меньше — для женщин. Это доза, которая часа через полтора может дать концентрацию в крови примерно 0,5 промилле, допустимую во многих странах для водителя (мы не рассматриваем крайние случаи вроде некоторых американских штатов, где допустимо управление автомобилем даже при концентрации в 1 промилле).

Именно такая доза вызывает у умеренно пьющего человека состояние легкой и неопасной эйфории. Это означает, что действующее вещество напитка — этанол дошел до мозга и произвел там соответствующий эффект.

Попав внутрь, алкоголь быстро всасывается в кровь, сначала в желудке, но в большей степени в кишечнике. Первый серьезный барьер для него в системе кровообращения — печень, которая буквально профильтровывает кровь.

Этанол образуется в организме, даже если вы не употребляете алкоголь: в результате утилизации ферментами вредного и токсичного ацетальдегида (продукта распада некоторых веществ). Но когда дополнительный этанол поступает с алкоголем, он нарушает эту схему. Начинается обратная реакция: избыточный этанол под влиянием тех же ферментов частично превращается в ацетальдегид. И этанола, и ацетальдегида становится слишком много.

«Когда вы выпиваете первую рюмку, печень начинает усиленно трудиться: она же не знает, насколько вы интеллигентны и сдержанны, остановитесь вы на этом или решите напиться до поросячьего визга, — продолжает Каменский. — Зная такую особенность печени, медики, кстати, придумали способ 'пить с припрыгом'. Допустим, у вас вечером мероприятие — свадьба, похороны, день рождения. Надо пить. Вы готовитесь — выпиваете днем рюмку коньяку, и печень начинает гнать фермент про запас. И когда вечером вы снова начинаете прикладываться, печень торжествующе говорит своим клеточкам: ах как здорово, что мы подготовились! Круг за кругом кровь со спиртным будет просачиваться сквозь печеночные фильтры. Мы подливаем, они ускоряют работу. Впрочем, если пойдет совсем уж необузданное вливание, то тут уж и печенка сдастся. Тогда, извините, будете писать чистым этанолом».

В первом круге печенка разложит до ацетальдегида примерно 20% этанола. Остальной пойдет омывать с кровью все органы и ткани. Но если бы просто омывать. Этанол — прекрасный жирорастворитель, действуя на липиды (жиры), важную составляющую клеточной мембраны, он разжижает защитную оболочку клетки. Проникая внутрь, этанол точно так же действует на мембраны внутриклеточных структур, в частности на митохондрии. Понятно, что клетки при этом чувствуют себя неважно, поскольку нарушаются многие обменные процессы, их энергетика.

Параллельно в организме хулиганит и избыточный ацетальдегид. Его называют реакционноспособным веществом за то, что он «цепляется» буквально ко всему, к чему только можно прицепиться. В частности, ацетальдегид взаимодействует со многими белками, после чего те уже не в состоянии выполнять свои функции. К примеру, «пристает» ацетальдегид в крови к иммунным клеткам и ослабляет защиту организма, «садится» на транспортный белок и нарушает доставку аминокислот для синтеза веществ. Молниеносной атаке подвергаются буквально все органы и системы организма.

Буквально через минуту после всасывания этанол с ацетальдегидом докатывают и до святая святых — мозга. И там производят фейерверк реакций, одна из которых и приводит к желанной эйфории.

Алкогольная расовая дискриминация

У монголоидных народов ген, кодирующий фермент, расщепляющий ацетальдегид, часто отличается от подобного гена у европейцев — у монголоидов утилизация ацетальдегида происходит слишком медленно. Поэтому выпивка вызывает у них сильное отравление. Процент носителей такого гена составляет от 20 до 70. У европеоидных народов, похоже, в давние времена такой ген тоже был не редок, но там непьющих людей считали изгоями. Так, мало-помалу, они и вымерли. В Азии дело тоже идет к «вымыванию» этого гена: в частности, в Японии потребление спиртных напитков за последние несколько десятков лет сильно выросло.

У россиян такой аномальный ген встречается крайне редко. Но мы отличаемся от азиатов еще и другим геном, который кодирует фермент, расщепляющий этанол. У россиян и европейцев — медленноокисляющий фермент. Мы больше пьянеем, но у нас поменьше уровень интоксикации от ацетальдегида. У азиатов быстроокисляющий фермент: они меньше пьянеют, но накапливающийся ацетальдегид не успевает разлагаться и производит больше токсических разрушений.
Руководитель кафедры физиологии биофака МГУ Андрей Каменский говорит, что его всегда удивляло, как такая простенькая молекула, как этанол, которую астронавты обнаружили даже в космосе, запускает огромную массу сложнейших реакций в организме. Это действо можно сравнить с эффектом падающего домино в конструкции, которую складывают несколько месяцев. Но есть неприятное отличие — организм уже не соберешь по новой.

Контрабандный ацетальдегид

Вообще-то природа постаралась защитить самый ценный орган, устроив в сосудах мозга так называемый гематоэнцефалический барьер: сосуды выстланы специальными клетками, которые очень избирательно пропускают различные вещества в мозг, например глюкозу для энергии и кислород для дыхания. А всякую дрянь, циркулирующую по крови, пропускать не должны. Как правило, защитные клетки задерживают ацетальдегид, но простачок-этанол пролезает к нейронам без всяких усилий. Оказавшись в мозге, этанол не только занимается проделыванием дырок в мембранах нейронов и их содержимого, но и снова расщепляется под действием ферментов до ацетальдегида, как бы воссоздавая напарника, не прошедшего фейс-контроль.

Пока этанол разрушает мембраны, ацетальдегид «пристает» ко многим молекулам, в том числе и к тем, которые находятся на мембранах. Этим он вызывает лавинообразное высвобождение из нервных клеток наработанных там нейромедиаторов (веществ, передающих сигналы от нейрона к нейрону). «Обычно нейрон выпускает небольшие порции медиаторов под воздействием некоего сигнала, — рассказывает директор российского НИИ здоровья, специалист по токсикологии алкоголя Владимир Нужный. — А тут пришел чужак и выпустил всех. Как из тюрьмы во время захвата ее преступниками». Какие медиаторы начнут выходить раньше, какие позже, зависит от чувствительности различных нейронов к ацетальдегиду. Если наблюдать за фазами опьянения, можно предположить, что быстрее всего высвобождаются те медиаторы, которые, достигая центра удовольствия, вызывают чувство эйфории.

Это лишь одна из цепочек реакций, которые происходят в нашем мозге под воздействием алкоголя. Тот же дофамин, добираясь до такого отдела мозга, как стриатум, действует на двигательную активность. Человеку не сидится на месте, он начинает интенсивно жестикулировать. Повыбрасывав коленца, из стадии возбуждения выпивший переходит в стадию утомления и сонливости, значит, в мозге накопились тормозные нейромедиаторы.

Чем больше человек пьет, тем сложнее каскады реакций в мозге. Пошли массированные сигналы в мозжечок — и у опьяневшего человека теряется координация движений. Вот он уже пошел зигзагом, а то и вовсе упал. Залп сигналов на зрительные центры — и у него начинает двоиться в глазах. Что-то там еще в мозгу переклинило — и до чертей дошло. В общем, картина и внешне чрезвычайно неприятная, а внутренняя так и вовсе ужасает. К счастью, природа предусмотрела недюжинные компенсаторные возможности организма. Во всяком случае, до определенного предела.

Лучше чачу, чем водку

В 1995 году два известных американских кардиолога доложили результаты крупномасштабных исследований сердечно-сосудистых заболеваний во Франции и США, которые потрясли не только медицинскую общественность. Выяснилось, что французы, в основном пренебрегающие утренним бегом трусцой и балующиеся куревом, живут дольше американцев, реже заболевают и меньше умирают от ишемической болезни сердца. Такой парадокс, по мнению ученых, объясняется диетой: за обедом французы пьют натуральное виноградное вино и потребляют много морепродуктов и оливкового масла. Все это содержит вещества полифенольной природы, которые обладают антиоксидантным действием и защищают клеточные мембраны.

Медики говорят, что натуральное сухое вино — наименее вредоносное из спиртных зол. На второе место они ставят традиционные крепкие домашние напитки — чачу, самогон и проч. К ним примыкают виски и коньяк. Это напитки, которые прошли дистилляцию, но не ректификацию (очистку). В них сохраняется небольшое количество других видов спиртов и сивушных масел, которые, по мнению специалистов, несколько нивелируют вредное действие этилового спирта. И самым злостным напитком некоторые ученые называют водку. «Это практически химический реактив, а для человека априори противопоказано вводить себе внутрь все химически чистое, — считает директор НИИ здоровья, специалист по токсикологии алкоголя Владимир Нужный. — К традиционным домашним напиткам люди приспособились за несколько сотен лет. Они как бы родные и вызывают менее токсичные реакции».
Как это происходит? Под действием ацетальдегида из гипоталамуса выскакивают такие медиаторы, как бета-эндорфины. Их путь лежит к определенному месту в среднем мозге. Там бета-эндорфины заставляют нейроны генерировать другие нейромедиаторы — дофамины. Они-то, прыгая с нейрона на нейрон, и достигают центра удовольствия. «В этот момент вы и начинаете ощущать состояние кайфа, — продолжает тему руководитель лаборатории патофизиологии Национального научного центра наркологии Минздрава РФ, член-корреспондент РАМН Сергей Судаков. — Цель достигнута. На этом, конечно же, цепочка не заканчивается. Дальше уже пошла скромная работа нейронов и других медиаторов: сигналы, в частности, идут в области, ответственные за память, настройку рецепторов и массу других мест».

Потеря высших эмоций

Организм борется, старается изо всех сил привести себя в норму. И малопьющий, и алкоголик наутро после вчерашнего проснутся в недобром здравии. Под влиянием этанола печень наработала столько ферментов, что те начали пожирать собственный этанол и требовать добавки. Малопьющий спасается минеральной водой, соком, рассолом, пока печень не поймет, что добавки не будет и надо потихоньку снижать синтез фермента. Мозг тоже зализывает раны и в итоге восстанавливает нормальную работу. Но если наутро после вчерашней выпивки вы все-таки принимаете новую дозу, смело считайте себя алкоголиком.

Как возникает зависимость? Вы все пьете и пьете. Организм в растерянности. Но потом понимает, что ему нужно приспосабливаться к работе в новых условиях. Многие системы начинают перестройку. Известно, что этанол дает энергии вдвое больше, чем глюкоза, — основной поставщик питательных веществ и энергии для всех органов. И если вы все время забрасываете внутрь этанол, то организм постепенно переходит на работу с ним, потому что его легче расщеплять, чем глюкозу. Некоторые алкоголики, по словам Судакова, могут погибнуть через несколько дней после отказа от спиртного от острой сердечной недостаточности: клетки сердечной мышцы не могут перестроиться на работу с глюкозой, в организме просто уже нет таких ферментов, и гибнут.

Но главным в возникновении зависимости многие наркологи считают механизм перестройки дофаминовой системы. Сергей Судаков пытается объяснить, как он работает. Возьмем активность нейрона в трезвом состоянии за 10 условных единиц. Если этанол все время поступает, усиливается действие дофамина, клетка реагирует повышением активности до 15 единиц. Но она все же стремится к своей нормальной «десятке» и для этого убирает «лишние» рецепторы, принимающие дофамин. Когда этанол поступать перестает, возникает дефицит дофамина: активность клетки снижается до «пятерки» и она требует этанола, чтобы вернуться к «десятке». «Час человек не пьет, два не пьет, — продолжает Судаков, — а его нейроны кричат, стучатся во все отделы мозга, что им плохо».

И думает человек, что надо бы бросить, но тот же мозг, который столько раз предупреждал: не пей! — теперь требует выпить. «Как только вы выпили первый раз, информация отложилась в памяти, в других областях мозга, которые заведуют поведением, и вырубить это уже ничем нельзя, — говорит Судаков. — Чем дольше человек пьет, тем крепче этот памятный след, тем сильнее патологическое влечение».

Возникновение зависимости — это уже изменения в геноме, ведь синтез ферментов и медиаторов — это работа определенных генов. Если человек не лечится, изменения в организме продолжаются. Чем дальше, тем страшнее. «Видели бомжей с широко расставленными ногами и шаркающей походкой? Это синдром мозжечковой деградации. Разрушаются клетки мозжечка, отвечающего за положение тела в пространстве, — рассказывает Игорь Никифоров. — Есть синдром алкогольной амблеопии — при нем разрушаются волокна капиллярного пучка в зрительном нерве, появляется нечеткость изображения». Алкоголик при этом может даже бутылку не увидеть, если она будет стоять прямо перед ним, потому что из общей картинки выпадает центральный сегмент. Из-за разрушения защитных оболочек нейронов нарушается баланс микроэлементов и жидкости. Жидкость скапливается в желудочках мозга, наступает гидроцефалия, желудочки давят на соседние отделы мозга, что приводит к вторичной гибели клеток, особенно лобной доли. От этого страдают внимание и память. Ну а там уж недалеко и до алкогольной деменции — попросту слабоумия. «Начинаются проблемы со складыванием слов в фразы, теряются высшие эмоции, — хорошо поставленным лекторским голосом продолжает Никифоров. — Ухудшается передача информации между нейронами. Поскольку разрушаются все клетки, страдают практически все системы и органы».

В ожидании антиалкогольной таблетки

Почему же до сих пор никто не разработал какой-нибудь эффективной и безопасной для здоровья антиалкогольной таблетки? Причина — сложность происходящих процессов. Тут тебе и каскады реакций, и хаос в нейронных ансамблях, и стойкая, годами не проходящая зависимость.

«Фармакологи изобретают новые антиалкогольные препараты. Нейрофизиологи исследуют их — смотрят, как меняется работа нейронов, — комментирует усилия исследователей Владимир Нужный. — Наркология долгие годы пребывала в эмпирическом состоянии. Сейчас уже сформировались концептуальные подходы, хотя попутно появляются и новые белые пятна. Пока же, если вы еще не превратились в шаркающего бомжа с выключенным центральным сектором обзора, совет специалистов все тот же: надо меньше пить».